专利名称：一种连续型温度探测环路测试仪的利记博彩app
技术领域：
本实用新型属于温度传感测量技术领域，特别是涉及一种连续型温度探测环路测试仪。
背景技术：
目前，连续型火警/过热传感器(CFD)，俗称感温线，或者称为线形温度传感器，是一种分布式温度探测元件，能够探测较大范围内的火警或过热信息。现代飞机的机翼前缘防冰热气管道、发动机吊架、机身的辅助动力装置(APU)引气管道以及起落架轮舱等区域安装的CFD元件，类似于一根同轴电缆，中心导体和外屏蔽层(导电壳)之间为多孔氧化铝陶瓷，其间填充特殊的共晶盐材料，参见附图5。探测环路有两类故障一是中心导体断路， 另一类故障是中心导体和外导电壳间的阻抗异常。CFD元件中心导体断路故障容易测量，用通用万用表的导通测试(亦称连续型测试)功能即可实现。但是，CFD元件的中心导体和外导电壳间的阻抗异常故障不易测量，万用表或LRC表无法满足要求，主要原因有三方面。第一，中心导体和导电外壳之间等效为一电阻和电容并联的复数阻抗，而非独立的电阻或电容参数，而通用的便携式万用表、LRC表只能测量独立的电阻、电容或电感参数；第二，通用仪表一般采用直流法测量电阻元件，而在直流电压作用下，CFD元件内的共晶盐敏感材料将被电离或产生极化作用而损坏，所以不能采用直流方法测试CFD元件；第三，CFD元件不能承受较高幅值的交流激励信号，而通用仪表的测量信号往往大于CFD元件的电压承受能力。当前，通用类仪器仪表中，只有部分能够独立设置激励频率和信号幅值的台式LRC测量仪器或高级的阻抗分析仪等大型实验室仪器能够测量CFD元件，但这类仪器操作复杂，一般的工程人员不易掌握，且体积大，不便携带，不适于现场测试。航空专用便携式仪表虽能够进行飞机过热探测环路外场测试，但是，其阻抗测量精度仅为20%，测量结果不稳定，漂移大，主要原因为(1)正弦信号发生器由模拟元件实现，频率稳定度不够高，而阻抗测量结果与频率相关；( 有效值解调电路不能抑制测量信号中的直流偏移和噪声，而将所有频率分量都转换为直流量，若采用非屏蔽测量电缆，测量结果易受电磁干扰。这种原理上的不足是阻抗测量结果误差较大的根本原因。
发明内容本实用新型为解决现有技术和设备存在的问题，提供了一种连续型温度探测环路测试仪，可抑制非屏蔽测量电缆带来的噪音，测量精度高；另外，将连续性测量、阻抗测量和自测试功能合并设计，用于检测CFD元件的各种电学参数，体积小，携带方便。本实用新型连续型温度探测环路测试仪采用如下技术方案—种连续型温度探测环路测试仪，其特点是测试仪有壳体、显示器、测量电路、测量表笔；测试仪包括主机和测量夹具，主机包括壳体、显示器、功能键和测量电路；测量电路包括连续性测量模块、阻抗测量模块和自测试模块。本实用新型将正弦信号生成单元和相敏解调单元全部集成在单片机内部，数字化和集成化程度高，外围电路简单。本实用新型连续型温度探测环路测试仪还可以采用如下技术措施所述的连续型温度探测环路测试仪，其特点是阻抗测量模块包括信号发生器模块、自平衡电桥模块和相敏解调模块。所述的连续型温度探测环路测试仪，其特点是信号发生器模块由单片机内部 DAC和外部放大电路构成，单片机采用数字方式由内部DAC直接输出正弦激励信号，正弦激励信号，信号频率稳定，幅值和频率可由软件设置。所述的连续型温度探测环路测试仪，其特点是自平衡电桥阻抗测量电路由放大器、被测CFD元件、反馈电阻及信号调理电路组成；反馈电阻由模拟电子开关控制，用于改变电路增益，自动改变量程。所述的连续型温度探测环路测试仪，其特点是相敏解调模块由单片机内部ADC 及解调算法构成，采用数字化正交序列相敏解调，计算测量信号的幅值和相位，进而计算被测阻抗值。所述的连续型温度探测环路测试仪，其特点是壳体上有测量表笔插孔，测量表笔插孔有3个接触点，测量表笔有相应的3根测量电缆和3个测量夹具；测量夹具分别为插针、鳄鱼夹和插孔。所述的连续型温度探测环路测试仪能够测试CFD元件两类故障，并能对阻抗测试电路进行自测试。环路测试仪功能结构框图，包括直流信号源、正弦交流信号源、功能选择开关、信号调理电路、单片机、显示器、功能按键等。直流信号源用于导通电阻的测量，交流信号源用于复阻抗测量。功能选择开关是一组模拟电子开关，用于选择不同的测量功能和测量档位。参照元件用于仪表自测试和自校验功能。本实用新型具有的优点和积极效果所述的连续型温度探测环路测试仪，由于采用了全新的技术方案，与传统的现有仪表相比，本实用新型具有以下特点1.将正弦信号发生器和相敏解调单元数字化，集成在单片机内部，省去了模拟振荡电路和有效值测量电路，数字化和集成化程度高，电路简单，便携性好。正弦信号频率稳定度高，频率和幅值可由软件设置。正交数字解调单元的噪音抑制能力强，在采用非屏蔽测量电缆的条件下提高了测量精度。2.将阻抗测量、导通测量和自检、自校验功能合并设计，信号源的幅值、频率参数满足CFD元件的测试条件，覆盖了连续型火警/过热探测环路的电学参数测试需求，适合于飞机航线排故使用环境。3.除了用于连续型火警/过热探测环路的有效性测试功能外，还可用于一般的电阻、电容、电感以及阻抗测量。
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型测量表笔结构示意图；图3是本实用新型阻抗测量电路结构示意图；图4是环路测试仪功能结构框图；[0024]图5是CFD元件结构示意图。图中，1-仪表壳体，2-IXD显示，3-功能按键，4_电源开关，5_测量表笔插孔，6_测量表笔，7-合金管，8-中心导体镍，9-多孔氧化铝陶瓷。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的技术内容、特点及功效，兹列举以下实例，并配合附图详细说明如下参照附图1、图4。实施例1一种连续型温度探测环路测试仪，有壳体、显示器和测量电路；测量电路包括连续性测量模块、阻抗测量模块和自测试模块。阻抗测试模块包括信号发生器模块、自平衡电桥和相敏解调模块；信号发生器模块由单片机内部DAC、隔直电容、放大器及电阻构成，用于产生正弦交流信号；自平衡电桥阻抗测量电路由放大器、被测CFD元件阻抗、反馈电阻构成及信号调理电路组成；相敏解调模块由单片机内部的ADC及解调算法组成。所述连续型温度探测环路测试仪包括测量表笔插孔和测量表笔，测试仪壳体上设有功能按键，功能键分为阻抗测量功能、连续性测量功能和自检及自校准功能。本实施例的具体结构及具体测试过程环路测试仪包括主机和测试表笔，如图1和图2所示。仪表壳体1，IXD显示器2， 功能按键3，电源开关4，测量表笔插孔5，测量表笔6。功能键共4个，其中Z为阻抗测量功能，R为连续性测量即导通电阻测量功能，T为自检及自校准功能，BL为显示器背光开关。 测量表笔插孔有3个接触点，测量表笔有相应的3根测量电缆和3个测量夹具。测量夹具 ①为插针(PIN)，与CFD元件端的插孔(SOCKET)连接；②为鳄鱼夹，与CFD元件的外壳连接； ③为插孔，与CFD元件的插针连接。测量CFD元件时，先将测量表笔6插入环路测试仪主机的表笔插孔5，并用表笔鳄鱼夹②连接CFD元件外壳，用表笔PIN①连接CFD元件SOCKET端，用表笔SOCKET③连接CFD 元件PIN端，然后打开环路测试仪电源开关4，选择相应的功能按键，就可以进行测量了。选择功能键Z时，模拟电子开关将CFD元件连接至lV/lKHz交流信号源和交流自平衡电桥电路，测量并显示CFD元件阻抗。选择功能键R时，模拟电子开关将CFD元件连接至3. 3V直流激励电源和四端法电阻测量电路，测量并显示CFD元件中心导体的导通电阻。选择功能键T时，环路测试仪执行内部自检及自校准程序。本实施例是便于工程应用的便携式环路测试仪，其特点是设计了集成度高、噪音抑制能力强的交流阻抗测量电路。阻抗测量电路如图3所示，主要由信号发生器模块、自平衡电桥测量电路和相敏解调模块三部分组成。信号发生器由单片机内部DAC、隔直电容(^、放大器Al及电阻队、1 2 构成，用于产生正弦交流信号Us ；自平衡阻抗测量电路由放大器A2、被测CFD元件阻抗Zx、 反馈电阻&构成及信号调理电路组成；相敏解调模块由单片机内部的ADC及解调算法组成。Us为正弦激励信号，U。= -(Rf/Zx)Us为输出电压。根据U0的测量值以及给定的激励电压Us和所设定的反馈阻抗&，可计算出被测阻抗&。激励信号源Us采用正弦波，其幅值和频率已知；U。由AD转换器和相敏解调单元测量；数字电位器&由单片机控制，用以改变测量电路增益，从而改变被测阻抗范围。本实用新型的关键在于Us的生成方法和U0的解调方法。Us的频率稳定度和谐波分量，U0解调时对直流分量和谐波的抑制，这两方面是影响测量精度的主要因素。1.正弦信号源的生成本实用新型采用单片机内部12位DAC直接输出正弦信号。首先，将事先计算好的正弦波型数据存储在单品机内部Flash存储器中；然后，单片机初始化DAC，DAC在DMA (直接存储器访问)工作方式下输出预设频率和幅值的正弦信号。正弦信号发生器一经初始化，便无需占用CPU资源。该方法产生的信号频率稳定度极高，谐波分量小，外围电路简单， 并且容易调节频率和幅值。2.测量信号的数字相敏解调测量电路输出的正弦交流信号U0经调理后直接送单片机内部的12位ADC转换为数字量，再由单片机进行正交序列相敏解调。解调过程为查表求取离散的正弦、余弦参考值，并同采集到的信号相乘、求和的过程。根据式解调结果可确定测量信号U。的幅值和相位，进一步可计算被测阻抗值。本实用新型采用的数字化正交序列相敏解调方法省去了有效值转换芯片，电路更简单，而且正交解调方法对低频和高频噪音有很强的抑制作用，在采用非屏蔽测试电缆的条件下，使测量精度有较大提高。仪表的自检与校验功能可实现两个作用。第一，监测电路内部关键点的电压值，确保电路的有效性。监测点包括电池电压，模拟电路正电源电压，模拟电路负电源电压，数字电路电源电压等。第二，通过模拟电子开关，将内部标准电阻作为被测对象，连接到相应的测量电路中，将测量值和已知的标准进行对比，完成仪表校验功能，还可根据误差大小来判断电路是否有故障。本实用新型的有益之处在于将正弦信号生成单元和测量解调单元全部集成在单片机内部，数字化和集成化程度高，外围电路简单。正弦信号频率稳定，频率和幅值可由软件设置。解调单元的噪音抑制能力强，测量精度高。另外，将连续性测量、阻抗测量和自测试功能合并设计，用于检测CFD元件的各种电学参数，使用方便。
权利要求1.一种连续型温度探测环路测试仪，其特征是测试仪有壳体、显示器、测量电路、测量表笔；测量电路包括连续性测量模块、阻抗测量模块和自测试模块。
2.按照权利要求1所述的连续型温度探测环路测试仪，其特征是阻抗测量模块包括信号发生器模块、自平衡电桥模块和相敏解调模块。
3.按照权利要求2所述的连续型温度探测环路测试仪，其特征是自平衡电桥阻抗测量电路由放大器、被测CFD元件、反馈电阻及信号调理电路组成；反馈电阻由模拟电子开关控制，用于改变电路增益，自动改变量程。
4.按照权利要求1-3任一权利要求所述的连续型温度探测环路测试仪，其特征是壳体上有测量表笔插孔，测量表笔插孔有3个接触点，测量表笔有相应的3根测量电缆和3个测量夹具；测量夹具分别为插针、鳄鱼夹和插孔。
专利摘要本实用新型涉及一种连续型温度探测环路测试仪。本实用新型属于温度传感测量技术领域。连续型温度探测环路测试仪，其特点是测试仪包括主机和测量夹具，主机包括壳体、显示器、功能键和测量电路；测量电路包括连续性测量模块、阻抗测量模块和自测试模块；阻抗测量模块包括信号发生器模块、自平衡电桥模块和相敏解调模块。信号发生器模块由单片机内部DAC和外部放大电路构成，用于产生正弦交流信号；自平衡电桥模块由放大器、被测CFD元件及可控反馈电阻组成；相敏解调模块由单片机内部的ADC及解调算法组成。本实用新型可检测CFD元件的导通电阻、绝缘阻抗，并实现仪表自测；具有数字化和集成化程度高，外围电路简单，正弦信号频率稳定，测量精度高的优点。
文档编号G01K7/16GK202083485SQ20112006919
公开日2011年12月21日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者何永勃, 贾宝惠 申请人:中国民航大学